Claims (1)
Patentanspruch:Claim:
Einrichtung zur Bildung eines geschlossenen Strahles einer Flüssigkeit, die .-eine andere Flüssigkeit
durchströmt, insbesondere für Kernreaktoren mit Direkt-Kontaktkurilung, bei der in
einem die zu durchströmende Flüssigkeit enthaltenden Behälter Leitbleche zur Führung des Leitstrahles
sowie Düsen zur Bildung des Flüssigkeitsstrahles -vorgesehen sind, dadurch g%--kennzeichnet,;
daßV die Leitbleche (2) ι iri
dem die durchströmte Flüssigkeit enthaltenden Behälter; trichterförmige: Öffnungen: (1). auf weirsen,
welche in Strahlrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die Zahl und Anordnung
der trichterförmigen Öffnungen (1) an jedem der Leitbleche der Zahl und Anordnung der Düsen
für die zuzuführende Flüssigkeit entspricht.Device for the formation of a closed jet of a liquid, which. -Another liquid
flows through, especially for nuclear reactors with direct contact curling, where in
a container containing the liquid to be flown through, guide plates for guiding the guide jet
as well as nozzles for the formation of the liquid jet -provided, thereby g% - denotes;
thatV the baffles (2) ι iri
the container containing the liquid flowing through; funnel-shaped: openings: (1). on white,
which are arranged one behind the other in the direction of the beam, the number and arrangement
the funnel-shaped openings (1) on each of the baffles the number and arrangement of the nozzles
for the liquid to be supplied.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Bildung eines geschlossenen Strahles einer Flüssigkeit,
die eine andere Flüssigkeit durchströmt, insbesondere für Kernreaktoren mit Direkt-Kontaktkühlung,
bei der in einem die zu durchströmende Flüssigkeit enthaltenden Behälter Leitbleche zur
Führung des Leitstrahles sowie Düsen zur Bildung des Flüssigkeitsstrahles vorgesehen sind.
• Iri elfter Reihe1 Von Verfahren, beispielsweise bei
der Extraktion bestimmter Bestandteile aus Sub^
Stanzgemischen, beim Wärmeaustausch oder auch zur Erhöhung der Geschwindigkeit des Ablaufs chemischer
Reaktionen, werden nicht mischbare Flüssigkeiten miteinander in Kontakt gebracht. Es ist auch
schon angeregt worden, bei Verwendung eines flüssigen Brennstoffes die im Reaktorcore freiwerdende
Wärme mittels eines Kühlmittels abzuführen, das mit dem flüssigen Brennstoff in unmittelbarem Kontakt
steht (vgl. Nuclear Science and Engineering, 18 [1964], S. 421 bis 425). Der Vorteil der Direktkontaktkühlung,
bei der also eine ruhende Flüssigkeit von einer mit dieser nicht mischbaren Flüssigkeit
durchströmt wird, besteht darin, daß die Voraussetzungen für den Wärmeübergang wegen fehlender
Trennwände besonders günstig sind. Damit eiitfäÜt auch die Schwierigkeit, solche Werkstoffe ausfindig
zu machen, die den Anforderungen im Reaktorbetrieb entsprechen. Ein weiterer Vorteil besteht in der
Verbesserung der Neutronenwirtschaft im Reaktorcore. ·.-:.·.. ..·■·■·■·' : The invention relates to a device for forming a closed jet of a liquid which flows through another liquid, in particular for nuclear reactors with direct contact cooling, in which a container containing the liquid to be flowed through has guide plates for guiding the guide jet and nozzles for forming the liquid jet are provided.
• Iri eleventh row 1 Processes, for example the extraction of certain components from punch mixtures, heat exchange or also to increase the speed of chemical reactions, bring immiscible liquids into contact with one another. It has also been suggested, when using a liquid fuel, to dissipate the heat released in the reactor core by means of a coolant that is in direct contact with the liquid fuel (cf. Nuclear Science and Engineering, 18 [1964], pp. 421 to 425) . The advantage of direct contact cooling, in which a stationary liquid is flowed through by a liquid that is immiscible with it, is that the prerequisites for heat transfer are particularly favorable due to the lack of partition walls. This also eliminates the difficulty of finding materials that meet the requirements in reactor operation. Another advantage is the improvement of the neutron economy in the reactor core. · .- :. · .. .. · ■ · ■ · ■ · ' :
Bei der Anwendung dieses Verfahrens mittels der bisher bekannten Einrichtungen hat sich jedoch folgende
Erscheinung als nachteilig erwiesen. Durchströmt eine Flüssigkeit in einem anfänglich geschlossenen
Strahl eine andere, mit ihr nicht mischbare Flüssigkeit, so beginnt der Strahl nach einer verhältnismäßig
kurzen Strecke zu oszillieren und bricht schließlich in Tropfen auf. Die Geschwindigkeit der
Tropfen ist abhängig von den physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten und den auf sie wirkenden
Kräften. Die Grenze der Anwendbarkeit dieses Verfahrens war daher bisher durch diese Geschwindigkeit
bestimmt. Hinzu kommt, daß es um ein Mehrfaches schwieriger" ist, die in Tropfen aufgebrochene
Flüssigkeit von der durchströmten; Flüssigkeit zu
trennen. Es wurde aus diesem Grunde für den Wärmeaustausch befeitfi angeregt, die Flüssigkeiten
durch Einbau von den Strömungsverlauf bestimmenden Leitblechen in zwei weitgehend voneinander getrennten
Strömen aneinander vorbeizuführen, was aber sowohl den Wärmeaustausch als auch das
Durchsatzvermögen der Wärmetauscher ungünstigWhen using this method by means of the previously known devices, however, the following phenomenon has proven to be disadvantageous. If a liquid flows through another liquid that is not miscible with it in an initially closed jet, the jet begins to oscillate after a relatively short distance and finally breaks up into drops. The speed of the drops depends on the physical properties of the liquids and the forces acting on them. The limit to the applicability of this method was therefore previously determined by this speed. In addition, it is more difficult by a multiple ", the broken into drops of liquid from the flow-through;. To separate liquid It has been suggested that reason for the heat exchange befeitfi, the liquids by the installation of the flow path defining baffles in two substantially separate from one another Flows past each other, which is both the heat exchange and the throughput of the heat exchanger unfavorable
ίο beeinflußt (vgl. britische Patentschrift 176 499).ίο influenced (see British patent specification 176 499).
Aufgabe der Erfindung ist es, unter VermeidungThe object of the invention is to avoid
] ■ der obengenannten1, Nachteile, eine Einrichtung zu
schaffen, die das Durchströmen zweier Flüssigkeiten in einer Weise ermöglicht, daß mehrere Flüssigkeitsstrahlen,
ohne in Tropfen zu zerfallen, eine in einem Behälter od. dgl. vorhandene Flüssigkeit durchströmen.
] ■ of the above 1 , disadvantages of creating a device which enables two liquids to flow through in such a way that several jets of liquid flow through a liquid present in a container or the like without breaking up into drops.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leitbleche in dem die durchströmte
Flüssigkeit enthaltenden Behälter trichterförmige Öffnungen aufweisen, welche in Strahlrichtung hintereinander
angeordnet sind, wobei die Zahl und Anordnung der trichiefförmigeri Öffnungen an jedem
der Leitbleche der Zahl und Anordnung der Düsen für die zuzuführende Flüssigkeit entspricht. Der Abstand
der in Strahlrichtung hintereinander liegenden trichterförmigen öffnungen ist dem gewünschten
Verfahrensablapf angepaßt.. Die Öffnungen können gemäß der Erfindung an den Stellen angeordnet sein,This object is achieved according to the invention in that the guide plates in which the flowed through
Liquid-containing container have funnel-shaped openings which one behind the other in the jet direction
are arranged, the number and arrangement of the hatch-shaped openings on each
of the baffles corresponds to the number and arrangement of the nozzles for the liquid to be supplied. The distance
the funnel-shaped openings lying one behind the other in the direction of the jet is the desired one
Process drainage adapted .. The openings can be arranged according to the invention at the points
an denen der Strahl zu schwingen beginnt. Es ist aber — falls dies im Bedarfsfälle zweckmäßig erscheint —
auch möglich^ die Leitbleche örtlich unmittelbar hinter dem Aufbruch des Strahles in Tropfen anzuordnen,
So daß der Strahl flach dein beginnenden Zerfall wieder gebündelt wird.at which the beam begins to vibrate. But it is - if this appears appropriate in case of need -
also possible ^ to arrange the baffles locally immediately behind the break-up of the jet in drops,
So that the beam is flat again when it is beginning to decay.
Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß durch sie die Strömungsgeschwindigkeit
sehr gut beherrscht wird, und die Strömungsgeschwindigkeit sehr genau einstellbar ist. Dies
führt bei der Direkt-Kontaktberührung eines mit flüssigem Brennstoff betriebenen Reaktors zu einer
Erhöhung der Leistungsdichte und somit auch zu einer Erhöhung der Wirtschaftlichkeit. Ein weiterer
Vorzug der Verwendung der neuen Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens, bei dem eine Flüssigkeit
eine andere Flüssigkeit im Direkt-Kontakt durchströmt, besteht darin, daß die Zone, in der die
beiden Flüssigkeiten voneinander getrennt werden, sehr viel kleiner ist, als wenn die Strahlen der durchströmenden
Flüssigkeit in einzelile Tropfen zerfallen. Dies führt nämlich zu einer Verringerung des Volumens.
Für den Reaktorbetrieb bedeutet das, daß damit eine geringere Menge an Brennstoff erforderlich
ist. Wegen der hohen Brennstoffkosten wird da-The great advantage of the device according to the invention is that it increases the flow rate
is very well controlled, and the flow rate can be adjusted very precisely. this
results in direct contact contact of a reactor operated with liquid fuel to a
Increase in the power density and thus also to an increase in profitability. Another
Advantage of using the new device to carry out a method in which a liquid
another liquid flows through in direct contact is that the zone in which the
the two liquids are separated from each other, is much smaller than when the rays of the flowing through them
Liquid disintegrate into individual drops. Namely, this leads to a reduction in volume.
For reactor operation, this means that a smaller amount of fuel is required
is. Because of the high fuel costs,
5J5 durch gleichfalls" die WirsChäftlichkeit erhöht.: 5J5 by likewise "increasing the economic efficiency .:
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in der. Zeichnung schematisch
; dargestellt. Es zeigtA preferred embodiment of the device according to the invention is in. Schematic drawing
; shown. It shows
Fig. Γ eine Platte mit durch Stanzen hergestelltenFig. Γ a plate with produced by punching
trichterförmigen Öffnungen,funnel-shaped openings,
F i g. 2 einen Schnitt durch die Platte nach F i g. 1
nach der Linie A -A der F i g. 1,F i g. 2 shows a section through the plate according to FIG. 1 according to the line A -A of FIG . 1,
F i g. 3 einen Wärmetauscher mit mehreren in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten
Platten nach F i g. 1.F i g. 3 a heat exchanger with several arranged one behind the other in the direction of flow
Plates according to FIG. 1.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht eine besonders vorteilhafte Ausbildungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung zur Bildung eines ge-As can be seen from the drawing, there is a particularly advantageous embodiment of the invention
Facility for the formation of a